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El descubrimiento de enzimas es prometedor para la vacuna contra SARS y MERS
Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Purdue en West Lafayette, IN, detalla una forma de desactivar una parte del virus involucrado en el síndrome respiratorio agudo severo que le permite esconderse del sistema inmune, un hallazgo que puede conducir al desarrollo de una vacuna contra la enfermedad.
El equipo de investigación, dirigido por Andrew Mesecar, profesor de biología estructural del cáncer en Purdue, dice que sus hallazgos también pueden conducir a la creación de una vacuna contra el síndrome respiratorio de Medio Oriente (MERS), un virus relacionado con el síndrome respiratorio agudo severo (SARS).
Durante el brote de SARS de 2003, un total de 8,098 personas en todo el mundo se enfermaron. El mes pasado, los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) confirmaron la primera infección MERS en los EE. UU., Lo que provocó preocupación en todo el país.
Hasta el momento, no hay medicamentos que funcionen contra MERS y SARS, pero ciertamente no es por falta de intentos. Noticias médicas hoy recientemente informó sobre un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Gotemburgo en Suecia y la Universidad de Berna en Suiza, que detalló el descubrimiento de un compuesto que inhibe los coronavirus implicados en MERS y SARS.
En este último estudio, publicado recientemente en la revista PLOS Patógenos, Mesecar y sus colegas identificaron la estructura molecular de la proteasa tipo papaína (PLpro), una enzima que juega un papel importante en el desarrollo del SARS.
Los investigadores descubrieron que la enzima elimina una célula hospedadora en ubiquitina e ISG15, proteínas que desempeñan un papel en la activación de una respuesta inmune, que efectivamente lo oculta del sistema inmunitario.
"Con la mayoría de los virus, cuando una célula está infectada, emite una alarma que desencadena una respuesta inmune que combate la infección, pero los virus exitosos pueden engañar al sistema inmunitario", explica Mesecar.
"Al cortar estas dos proteínas, el SARS cortocircuita las vías de señalización de la célula huésped y evita que advierta al sistema inmune de su presencia. Al eliminar estas proteínas, la enzima sirve como un sistema de camuflaje biológico para el virus SARS que le permite vivir y replicar sin ser detectado ".
Además, Mesecar dice que interrumpir las vías de señalización también puede causar que las células infectadas se comuniquen mal entre sí, pero esto no es algo bueno.
"Algunos tratamientos evitan que un virus se replique y detienen más infecciones, pero eso no necesariamente previene una reacción dañina al virus. A veces es la confusión en la comunicación celular la que hace que un virus sea letal", explica Mesecar.
La vacuna 'necesita retener la replicación celular mientras estimula la respuesta inmune'
El equipo también descubrió que la enzima PLpro divide la poliproteína viral en el SARS en proteínas individuales, un proceso que es crucial para la replicación viral. Este proceso, dice Mesecar, es el que necesita mantener una vacuna.
Este último descubrimiento puede conducir al desarrollo de una vacuna contra el SARS y MERS, dicen los investigadores.
Explica que una vacuna para el virus del SARS necesita retener el proceso de replicación viral al mismo tiempo que fomenta una respuesta inmune. "Queremos que se generen suficientes partículas virales para cebar adecuadamente el sistema inmunológico para combatir una infección verdadera, pero sin que el virus pueda causar enfermedad en la persona vacunada", dice.
Como tal, los investigadores analizaron la enzima PLpro del SARS para determinar las áreas responsables de inhibir una respuesta inmune que podría modificarse sin alterar la replicación viral.
Usando la cristalografía de rayos X, los investigadores pudieron observar una estructura tridimensional de cómo la enzima PLpro interactúa con la proteína ubiquitina y determinar qué aminoácidos combinan los dos. Además, el equipo usó modelos de computadora y simulaciones para ver qué aminoácidos unen PLpro e ISG15 juntos.
Una vez que se identificaron los aminoácidos, los investigadores los mutaron para que la enzima PLpro no pudiera comunicarse con ubiquitina e ISG15, por lo que el virus del SARS se expuso al sistema inmunitario. El equipo luego probó la enzima PLpro para asegurarse de que todavía era capaz de desencadenar el proceso de replicación viral.
Comentando sobre estos hallazgos, Mesecar dice:
"Este es un primer paso hacia la creación de un virus debilitado y seguro para su uso en una vacuna viva atenuada. Esto también podría servir como una hoja de ruta molecular para realizar estudios similares sobre otros coronavirus, como MERS, porque esta enzima parece ser común a todos los virus dentro de esta familia ".
El equipo dice que ya están en el proceso de probar estos hallazgos en el virus MERS.
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